Несмотря на такие выводы аварийной комиссии, многие с ними не согласились. Существовало, например, мнение начальника бригады № 3 Костенко, который считал, что причиной катастрофы, наиболее вероятно, стала неисправность кислородной аппаратуры. Нарекания на кислородное оборудование, установленное на И-180-2, отмечались и ранее. По мнению Костенко, пилот потерял сознание после того, как подключился к кислородному прибору, его голова навалилась на левый борт кабины и частично выступала за козырек. Двигатель при этом работал на максимальном режиме, масляный радиатор какое-то время спустя действительно разрушился, и кипящее масло стало выбивать из-под капота и растекаться по фюзеляжу. При попадании этого масла в лицо потерявший сознание Сузи очнулся от болевого шока и попытался возобновить управление самолетом. При этом он ничего не видел, попытка взять управление не удалась, и самолет сорвался в штопор. Неудачным стало и покидание с парашютом - возможно, пилот вторично потерял сознание и разбился.
Николай Поликарпов был склонен согласиться с этим мнением, однако весомых доказательств не имелось и здесь. В любом случае, происшедшее являлось катастрофой во всех смыслах. Погиб замечательный летчик, разбился еще один самолет, с которым связывалось множество надежд. Была поколеблена уверенность в правильности выбранного пути, пошатнулось доверие к самолету и Главному конструктору. Тем не менее история И-180 продолжалась.
Хотя второй опытной машины более не существовало, по результатам ее испытаний составили подробнейший отчет. Был сделан вывод, что И-180-2 с двигателем М-87Б по своим характеристикам находится на уровне современных истребителей. При испытаниях самолет развивал скорость 408 км/ч у земли, на высоте 5800 м - 540 км/ч. Практический потолок, который достигался за 22,5 минуты, составил 10 250 метров. И-180-2 в основном устраивал ВВС, его предполагалось использовать в качестве перехватчика, истребителя сопровождения и штурмовика.
Третий опытный И-180-3 с двигателем М-88 в ходе испытаний на лыжах весной 1940 г.
Одновременно в отчете по проведенным испытаниям отмечалось, что представленный образец требует улучшения продольной и поперечной устойчивости, строг на посадке (чуток к перетягиванию ручки), имеет ряд недоработок и эксплуатационных недостатков. Пресловутый кольцевой радиатор оценивался как неудачный и ненадежный с боевой точки зрения, всасывающий патрубок карбюратора, расположенный в нижней части капота, собирал слишком много аэродромной пыли. Шасси сложны в эксплуатации, много шарниров и щитков с неплотным прилеганием - требуют постоянной регулировки. Хватало претензий к оборудованию кабины, управлению, эксплуатации отдельных элементов. Все эти вопросы предлагалось разрешить при постройке третьего экземпляра.
Третий опытный получил обозначение И -180-3 или И-180 Е-3, в обиходе его называли обычно Е-3. Постройка самолета началась на авиазаводе № 1 в июне 1939 г., однако шла неспешно, ибо конструкторская бригада дожидалась результатов испытаний второго опытного экземпляра, для того чтобы внести соответствующие изменения. Всего же летом 1939 г. заложили 6 И-180, из которых 4 предполагалось оснастить турбокомпрессорами в соответствии с тенденциями повышения высотности истребителей. Еще один образец получил обозначение И-180Ш (И-180-4, И-184, И-180 Е-4) - для него начали проектировать новое одностоечное шасси. Пока выбирали схему уборки - предлагалось, в частности, убирать стойки назад с поворотом, - прошло время, поэтому И-180Ш на ГАЗ № 1 не построили.
И-180-3 имел гладкое цельнометаллическое крыло совершенно новой по сравнению с предыдущими образцами конструкции. Пояса лонжеронов из труб в этом самолете заменили тавровыми открытыми профилями из стали 30 ХГСА. С целью увеличения поперечной устойчивости V крыльев увеличили до 6° 30\ Третий опытный экземпляр получил, наконец, долгожданный двигатель М-88. Капот двигателя был выполнен более прочным, регулировка охлаждения достигалась специальными подвижными створками, так называемой юбкой. Небольшой воздухозаборник в нижней части капота остался, однако теперь он прикрывал сотовый цилиндрический маслорадиатор - воздух к карбюратору двигателя поступал через отверстия в корневой части центроплана. Значительным изменениям подверглось стрелковое вооружение самолета, которое теперь состояло из двух крупнокалиберных синхронных пулеметов ТКБ-150 конструкции Березина (впоследствии БС) и двух синхронных пулеметов ШКАС. Все четыре пулемета были сведены в единую батарею и плотно скомпонованы в верхней части фюзеляжа. Кстати, такая схема вооружения первоначально была опробована на опытных И-16.
Вид сверху-сзади И-180-3, демонстрирующий необычный вид крыла с прямой передней кромкой.
Установили и бомбовое вооружение, состоящее из 4 балок в отъемных частях крыла. Максимальный вес бомбовой нагрузки на самолете мог составлять 200 кг.